Почему график расхода топлива 777 имеет U-образную форму и скошен влево?

Я не знаю ни математики, ни физики. Если я неправильно использую термины, просто отредактируйте мой пост, спасибо! Предположим нормальный полет без происшествий, когда самолет набирает высоту и крейсерский полет, пилот снижает тягу двигателя до 69%-97% . Предположим, что пилоту никогда не нужно увеличивать тягу в течение длительного времени.

Я не понимаю объяснения в этом видео на YouTube . Почему на графике есть локальный минимум на 2000-3000 нм. Почему он вогнут вверх?

Почему график не строго убывает, как синие или зеленые сегменты, мои первые предположения? Бесспорно, холостой ход и руление потребляют топливо. Как только самолет запускает свои двигатели, количество топлива резко уменьшается. Таким образом, масса самолета строго уменьшается. Таким образом, исходя из моего предположения выше о постоянной тяге на крейсерской высоте, расход топлива должен строго уменьшаться.

введите описание изображения здесь

Маркировка этого графика ужасно вводит в заблуждение. Это не "скорость сжигания топлива". Это средний расход топлива за весь полет . Между ними большая разница . Они означают совершенно разные вещи. Какая неразбериха.
@Kuba, если правильно помечено, это полезный график - показывает оптимальную дальность полета для экономии топлива. Я согласен, что как это, это очень вводит в заблуждение.
В дополнение к тому, что описано в ответе Bianfable, я также хотел бы отметить, что простой взгляд на форму этой диаграммы довольно сильно преувеличивает этот эффект. Изменение от минимального значения на этом графике до максимального составляет всего около 13%. Если принять во внимание дополнительное топливо, затраченное на посадку, дозаправку и набор высоты обратно на крейсерскую высоту, а также дополнительное время экипажа, расходы на наземное обслуживание/аэропорт и неудобства для пассажиров, авиакомпании предпочитают летать без пересадок, а не добавлять дозаправку с дозаправкой. два более коротких рейса. Тем не менее, грузовые рейсы делают это, позволяя им перевозить больше груза.
Вот почему вы увидите много самолетов 777 и 747 с грузом со всего мира, если посетите главный аэропорт Анкориджа. В то время как пассажирские версии тех же самолетов будут летать без пересадок из Азии в континентальную часть США, грузовые несут достаточно топлива, чтобы добраться до Аляски и дозаправиться.

Ответы (1)

Что показывает график?

На графике показана зависимость среднего расхода топлива на расстояние от общего расстояния полета. Он не показывает расход топлива в зависимости от времени во время полета.

Почему он идет вверх в сторону более коротких рейсов?

Для коротких полетов (менее ~ 2500 м. миль для 777) взлет и набор высоты до крейсерской высоты составляют большую часть общего необходимого топлива. Поскольку у самолета более высокий расход топлива во время набора высоты по сравнению с крейсерским полетом, это увеличит средний расход топлива на расстояние. Чем дольше длится полет, тем менее важен набор высоты. Следовательно, средний расход топлива на расстояние изначально уменьшается с увеличением расстояния полета.

Почему он снова поднимается для более длинных рейсов?

Проблема здесь в том, что вам нужно возить с собой топливо на весь полет, что значительно утяжеляет самолет. Это не проблема для ближнемагистральных региональных авиалайнеров, но для дальнемагистральных рейсов вес топлива может быть огромным. Например, 777-200LR имеет макс. запас топлива 145 т , что примерно равно его OEW (эксплуатационная масса пустого).

Поскольку теперь самолет значительно тяжелее на начальном этапе полета, у него будет больший расход топлива из-за большего веса и меньшей начальной крейсерской высоты (например, оптимальная крейсерская высота для 777-200LR при весе 340 т - это всего лишь FL285, но после сжигания 100 т топлива он увеличился до FL360). В дальнемагистральных рейсах обычно выполняется ступенчатый набор высоты, чтобы увеличить крейсерскую высоту во время полета по мере уменьшения их веса. Это еще больше снижает расход топлива во время полета, но средний расход топлива для дальнемагистрального полета все еще выше.

На каком расстоянии этот эффект начинает преобладать над первым (и затем снова увеличивается средний расход топлива на расстояние), зависит от самолета (и фактической полезной нагрузки). Для 777 это около 2500 морских миль.

Boeing 747 400 может перевозить еще больше топлива: до 173 т. Я был поражен, когда узнал, что первая ступень ракеты Falcon 9 содержит «всего» 119 тонн керосина, то есть гораздо меньше, несмотря на то, что она огромная и почти состоит из топлива.
@Michael хорошо, F9 не такой уж огромный (по сравнению, например, с Saturn V), и большая часть его «топливной массы» состоит из кислорода, а не керосина. Falcon может отправить горстку людей по всему миру, Боинг 777 может перевезти более 300 человек, намного больше, чем даже Starship, а топливо, которое требуется, составляет около 1000 тонн метана.
Спасибо! Всего 3 продолжения. 1. Какая часть U-образной кривой отвечает на вопрос "Почему она поднимается при коротких перелетах?" Ссылаться на? 2. "Почему он снова поднимается на дальние рейсы?" относится к nm > локального минимума ( 2300 нм), верно? 3. Обсуждали ли вы часть графика, где nm < локального минимума?
Не могли бы вы ответить (отредактировав) свой предыдущий комментарий, пожалуйста? Цепочки комментариев читать сложнее.
@USTopic Я отредактировал еще несколько объяснений, надеюсь, это устранит путаницу. Если нет, дайте мне знать, и я обновлю снова...
Означает ли «т», как в 145 т, мегаграммы, как в 145 000 кг?
@DeanMacGregor Да, это в метрических тоннах (или мегаграммах).
да, я никогда не понимал, что метрическая тонна означает 1000 кг ... Я думаю, это самоочевидно. ТИЛ.
@USTopic Я не уверен, знаете ли вы, но комментарии на сайтах Stack Exchange можно редактировать только в течение 5 минут после их публикации. Они не предназначены для обновления в качестве ответов друг на друга.